DE60101126T2

DE60101126T2 - The element

Info

Publication number: DE60101126T2
Application number: DE60101126T
Authority: DE
Inventors: Allan Rochester Wexler
Original assignee: Eastman Kodak Co
Current assignee: Eastman Kodak Co
Priority date: 2000-08-31
Filing date: 2001-08-20
Publication date: 2004-07-08
Anticipated expiration: 2021-08-21
Also published as: JP4805492B2; US6475603B1; JP2002120456A; EP1184194A2; EP1184194A3; DE60101126D1; EP1184194B1

Description

Diese Erfindung betrifft ein Tintenstrahl-Aufzeichnungselement, insbesondere ein Tintenstrahl-Aufzeichnungselement, das thermisch-nachgiebige, zusammengesetzte Teilchen mit einer Kern-Hüllenstruktur enthält.This invention relates to an ink jet recording element in particular an ink jet recording element, the thermally compliant, contains composite particles with a core-shell structure.

In einem typischen Tintenstrahl-Aufzeichnungs- oder Drucksystem werden Tintentröpfchen aus einer Düse mit hoher Geschwindigkeit auf ein Aufzeichnungselement oder Aufzeichnungsmedium unter Erzeugung eines Bildes auf dem Medium ausgestoßen. Die Tintentröpfchen oder die Aufzeichnungsflüssigkeit enthält im Allgemeinen ein Aufzeichnungsmittel, wie einen Farbstoff oder ein Pigment und eine große Menge an Lösungsmittel. Das Lösungsmittel oder die Trägerflüssigkeit wird in typischer Weise aus Wasser hergestellt, einem organischen Material, wie einem einwertigen Alkohol oder einem mehrwertigen Alkohol oder aus Mischungen hiervon.In a typical ink jet recording or printing system become ink droplets from a nozzle onto a recording element or recording medium at high speed ejected to form an image on the medium. The ink droplets or the recording liquid contains generally a recording medium such as a dye or a pigment and a big one Amount of solvent. The solvent or the carrier liquid is typically made from water, an organic Material, such as a monohydric alcohol or a multivalent Alcohol or mixtures thereof.

Ein Tintenstrahl-Aufzeichnungselement weist in typischer Weise einen Träger auf, der auf mindestens einer Oberfläche mindestens eine Tinten-Empfangsschicht aufweist. Die Tinten-Empfangsschicht ist in typischer Weise entweder eine poröse Schicht, die Tinte über eine Kapillarwirkung aufsaugt oder eine Polymerschicht, die unter Absorption der Tinte quillt. Quellbare, hydrophile Polymerschichten benötigen eine unerwünscht lange Zeitspanne zur Trocknung, weshalb poröse Schichten, die schneller trocknen, im Allgemeinen als vorteilhafter betrachtet werden. Tintenstrahl-Aufzeichnungselemente können mehrere Schichten auf dem Träger aufweisen. In typischer Weise weisen Zwei-Schichtenkonstruktionen entweder eine obere, Tinte transportierende Schicht in Kombination mit einer Tinten zurückhaltenden, unteren Schicht auf oder eine obere, ein Tintenbild aufnehmende Schicht in Kombination mit einer darunter liegenden Tintenträger-Sumpfschicht.An ink jet recording element typically has a carrier supported on at least one surface has at least one ink receiving layer. The ink receiving layer is typically either a porous layer, the ink over a Capillary absorbs or a polymer layer that absorbs the ink swells. Swellable, hydrophilic polymer layers require one undesirable long time to dry, which is why porous layers that faster drying, are generally considered to be more advantageous. Ink-jet recording elements can several layers on the carrier exhibit. Typically have two-layer constructions either an upper, ink-transporting layer in combination with an ink reserved, lower layer or an upper one, receiving an ink image Layer in combination with an underlying ink carrier swamp layer.

Poröse Schichten enthalten in typischer Weise ein leicht benetzbares, jedoch in Wasser unlösliches, schwer schmelzbares, anorganisches Pigment wie auch ein Bindemittel. In typischer Weise bestehen diese schwer schmelzbaren, anorganischen Pigmentteilchen aus entweder Kieselsäure oder Aluminiumoxid. Die hohe Beladung mit diesen leicht benetzbaren, jedoch schwer schmelzbaren Teilchen und das Vorhandensein von zahlreichen Poren, die erforderlich sind, um die rasche Tinten-Absorption der Schicht zu erzielen, stellen ein Problem deshalb dar, weil die vielen Grenzflächen, die durch eine solche Schicht erzeugt werden, zu einer Lichtstreuung führen und zu einem unzureichenden Glanz. Um die Lichtstreuung zu vermindern und um infolgedessen den Glanz zu verbessern, bestehen poröse Schichten oftmals hauptsächlich aus kolloidalen Teilchen, die kleiner als 0,5 μm sind. Diese Teilchen sind jedoch schwierig ohne Rissbildung der aufgetragenen Schicht aufzutragen. Infolgedessen ist es schwierig, einen hohen Glanz mit schwer schmelzbaren Teilchen von größer als 0,5 μm zu erzielen und umgekehrt hat es sich als schwierig erwiesen, eine keine Risse bildende Schicht mit schwer schmelzbaren Teilchen von kleiner als 0,5 μm aufzutragen.Porous layers typically contain A slightly wettable, but insoluble in water, difficult meltable, inorganic pigment as well as a binder. In typically these are difficult to melt, inorganic Pigment particles made from either silica or alumina. The height Loading with these easily wettable, but difficult to melt Particles and the presence of numerous pores that are required in order to achieve the rapid ink absorption of the layer The problem arises because of the many interfaces caused by such Layer are generated, lead to light scattering and to an insufficient Shine. To reduce light scattering and consequently the To improve gloss, porous layers often consist mainly of colloidal particles that are smaller than 0.5 μm. These particles are however difficult to apply without cracking the applied layer. As a result, it is difficult to get a high gloss with difficult to melt Particles larger than 0.5 μm too and vice versa, it has proven difficult to get one no cracking layer with difficult to melt particles of less than 0.5 μm apply.

Die US-A-5 576 088 betrifft ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsblatt mit mindestens einer Tinten-Empfangsschicht und einer Glanz erzeugenden Schicht, bestehend aus einem synthetischen Polymerlatex-Bindemittel und einem Pigment, wobei mindestens 70 Gew.-% des Pigmentes aus kolloidalen Teilchen bestehen. Die den Glanz erzeugende Schicht kann kalandriert werden oder unmittelbar nach der Beschichtung dem Druckkontakt einer aufgeheizten, spiegelnden Walze ausgesetzt werden, um den Glanz weiter zu erhöhen. Im Falle dieses Aufzeichnungsblattes bestehen jedoch Probleme deshalb, weil die Verwendung von organischen Teilchen die Trennbarkeit der Glanz erzeugenden Schicht von der spiegelnden Walze vermindert. Weiterhin vermindert das Kalandrieren der Schicht vor dem Aufzeichnungsprozess die Eindringbarkeit der Tinte. Zusätzlich haben die obigen Schichten eine hohe Beladung mit kolloidalen Teilchen, so dass die Schichten für eine Rissbildung aufgrund hoher Trocknungsspannungen anfällig sind.US-A-5 576 088 relates to an ink jet recording sheet with at least one ink-receiving layer and a gloss-producing Layer consisting of a synthetic polymer latex binder and a pigment, wherein at least 70% by weight of the pigment colloidal particles exist. The layer that creates the shine can be calendered or immediately after coating the pressure contact exposed to a heated, reflective roller to the To further increase gloss. In the case of this recording sheet, however, there are problems that because the use of organic particles the separability of the Luster generating layer diminished by the reflective roller. Furthermore, the calendering of the layer before the recording process is reduced the penetrability of the ink. In addition, the above layers have a high load of colloidal particles, so the layers for cracking are susceptible to drying tensions.

Die US-A-5 472 773 betrifft ein beschichtetes Papier mit einem Substrat mit einer Oberflächenschicht aus kolloidalen Aggregaten von Aluminiumoxidkristallen (oder Pseudoboehmit) und einem Bindemittel mit einem spiegelnden Glanz bei 60° von mindestens 30%. Im Falle dieses beschichteten Papiers bestehen jedoch Probleme deshalb, weil der Glanzgrad geringer als für hochqualitative Bildaufzeichnungssubstrate erwünscht ist und weil die Herstellung des beschichteten Papiers eine kostspielige und komplexe Schichten-Übertragungstechnologie erfordert.US-A-5 472 773 relates to a coated Paper with a substrate with a surface layer of colloidal Aggregates of alumina crystals (or pseudoboehmite) and a binder with a reflective gloss at 60 ° of at least 30%. However, there are problems with this coated paper this is because the degree of gloss is lower than for high-quality image recording substrates is desired and because the production of the coated paper is expensive and complex layer transfer technology requires.

Die EP 0 813 978 A1 beschreibt ein poröses Tintenstrahl-Aufzeichnungsblatt mit feinen, festen Teilchen und einem hydrophilen Bindemittel mit Öltröpfchen, um die Brüchigkeit und Rissbildung in der Schicht zu vermindern. Im Falle dieses Elementes besteht jedoch ein Problem deshalb, weil die Öltröpfchen aus der Beschichtung austreten können unter Erzeugung einer unerwünschten öligen Oberfläche und eines verminderten Glanzes.The EP 0 813 978 A1 describes a porous ink jet recording sheet with fine, solid particles and a hydrophilic binder with oil droplets to reduce brittleness and cracking in the layer. In the case of this element, however, there is a problem because the oil droplets can leak out of the coating to produce an undesirable oily surface and a reduced gloss.

Es ist ein Ziel dieser Erfindung, ein Tintenstrahl-Aufzeichnungselement bereitzustellen mit einer porösen oberen Schicht, die entweder transparent sein kann oder ein Tintenbild aufnehmen kann und die einer Wärme- und Druckbehandlung ausgesetzt werden kann unter Erzielung eines hohen Glanzes trotz der schwer schmelzbaren Natur von eingeführten, anorganischen Pigmentteilchen. Ein anderes Ziel der Erfindung besteht in der Bereitstellung eines glänzenden Tintenstrahl-Aufzeichnungselementes, das beschichtet und getrocknet werden kann ohne Rissbildung und dennoch eine gute Absorptionsfähigkeit für Tinte beibehält.It is an object of this invention to provide an ink jet recording element having a porous top layer, which can either be transparent or an ink image can absorb and that of a heat and can be subjected to pressure treatment to achieve a high gloss despite the difficult to melt nature of imported inorganic Pigment particles. Another object of the invention is to provide of a shiny Ink jet recording element which are coated and dried can without cracking and yet has good absorbency for ink maintains.

Diese und andere Ziele werden durch die vorliegende Erfindung erreicht, die sich auf ein Tintenstrahl-Aufzeichnungselement bezieht, mit einem Träger, auf dem in der angegebenen Reihenfolge aufgetragen sind, mindestens eine Trägerschicht mit einem hydrophilen oder porösen Material und eine poröse Deckschicht, die ein Tintenbild entweder zurückzuhalten oder zu transportieren vermag, wobei die poröse Deckschicht ein polymeres Bindemittel und thermisch-nachgiebige Kern-Hüllenteilchen aufweist, wobei das Verhältnis von Teilchen zu Bindemittel zwischen 95 : 5 und 50 : 50 liegt, und wobei jedes thermisch-nachgiebige Kern-Hüllenteilchen aufweist:

a) eine Hülle aus anorganischen, kolloidalen Teilchen, und
b) einen Kern aus einem thermoplastischen Polymer,

wobei die Teilchen eine Teilchengröße zwischen 0,5 μm und 10 μm aufweisen, der polymere Kern einen Erweichungspunkt von größer als 50°C hat und wobei das Gewichts-Verhältnis von der Hülle der anorganischen, kolloidalen Teilchen zu dem thermoplastischen Kern bei 1 : 5 bis 1 : 99 liegt.These and other objects are achieved by the present invention, which relates to an ink jet recording element having a support on which is applied in the order given, at least one support layer with a hydrophilic or porous material and a porous cover layer which forms an ink image is either capable of retaining or transporting, the porous top layer comprising a polymeric binder and thermally compliant core-shell particles, the particle to binder ratio being between 95: 5 and 50:50, and each having thermally-compliant core-shell particles :

a) a shell of inorganic, colloidal particles, and
b) a core made of a thermoplastic polymer,

wherein the particles have a particle size between 0.5 microns and 10 microns, the polymeric core has a softening point greater than 50 ° C and wherein the weight ratio of the shell of the inorganic, colloidal particles to the thermoplastic core at 1: 5 to 1:99 lies.

Durch Verwendung der Erfindung wird ein Tintenstrahl-Aufzeichnungselement bereitgestellt, das einen hohen Glanz aufweist, nicht reißt und eine gute Tinten-Absorptionsfähigkeit aufweist.By using the invention an ink jet recording element is provided, which one has a high gloss, does not tear and good ink absorbency having.

Die zusammengesetzten, thermisch-nachgiebigen oder thermisch-ansprechbaren Kern-Hüllenteilchen, die im Rahmen dieser Erfindung verwendet werden, können nach verschiedenen Verfahren hergestellt werden, einschließlich dem Verfahren der evaporativen, beschränkten Koaleszenz, wie es beschrieben wird in der US-A-4 833 060 und dem Verfahren der beschränkten Koaleszenz, das beschrieben wird in der US-A-5 354 799. Im Falle beider dieser Verfahren wird die Hülle erzeugt in-situ durch einen Promoter während der Herstellung der Teilchen. Alternativ kann die Hülle über die Schichten-durch-Schichten-Technik auf vorgebildete Teilchen aufgebracht werden, wie sie beschrieben wird in "Electrostatic Self-Assembly of Silica Nanoparticle-Polyelectrolyte Multilayers of Polystyrene Latex Particles", veröffentlich in dem Journal of the American Chemical Society, Band 120, Seite 8523 (1998).The composite, thermally compliant or thermally responsive core-shell particles that are in the frame This invention can be used by various methods are manufactured, including the evaporative, limited coalescence method as described is disclosed in US-A-4,833,060 and the limited coalescence method, that is described in US-A-5,354,799. In the case of both of these The shell will move generated in situ by a promoter during the manufacture of the particles. Alternatively, the cover can be placed over the Layer-by-layer technology applied to pre-formed particles as described in "Electrostatic Self-Assembly of Silica Nanoparticle-Polyelectrolyte Multilayers of Polystyrene Latex Particles ", published in the Journal of the American Chemical Society, volume 120, page 8523 (1998).

Das thermoplastische Kernpolymer, das im Rahmen der Erfindung verwendet wird, hat einen Erweichungspunkt von größer als 50°C und vorzugsweise einen Erweichungspunkt zwischen 50°C und 120°C. Ein Erweichungspunkt eines Polymeren kann ermittelt werden nach der Ring- und Kugelmethode, wie sie beschrieben wird in der Methode ASTM E28.The thermoplastic core polymer, that is used in the context of the invention has a softening point of greater than 50 ° C and preferably a softening point between 50 ° C and 120 ° C. A softening point of one Polymers can be determined using the ring and ball method, as described in the ASTM E28 method.

Im Falle einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das thermoplastische Kernpolymer ein Polyester, ein acrylisches Polymer oder ein Styrolpolymer. Zu Beispielen von diesen Polymeren gehören ein amorpher Polyester Kao C^® (Kao Corp.), ein acrylisches Polymer, wie Carboset 526^® (BF Goodrich Specialty Chemical Co.) oder ein Styrolallylalkohol-Copolymer, wie das SAA 100^® (Lyondell Chemical Co.).In a preferred embodiment of the invention, the thermoplastic core polymer is a polyester, an acrylic polymer or a styrene polymer. Examples of these polymers, an amorphous polyester Kao C ^® (Kao Corp.), an acrylic polymer such as Carboset 526 ^® (BF Goodrich Specialty Chemical Co.) or a Styrolallylalkohol copolymer, such as the SAA 100 ^® (Lyondell Chemical Co. include ).

Wird das beschränkte Koaleszenz-Verfahren angewandt, um die zusammengesetzten Teilchen herzustellen, die im Rahmen der Erfindung verwendet werden, so sollten Monomere und Polymerisationsbedingungen ausgewählt werden, die durch Polymerisation zur Bildung eines Kernpolymeren führen, das einen Erweichungspunkt, wie oben angegeben, hat. Zu geeigneten Monomeren gehören Styrol- und Vinylmonomere, wie Styrol, Methylmethacrylat oder Butylacrylat. Auch können Mischungen von Monomeren polymerisiert werden, wie Styrol, Butylacrylat und Methylmethacrylat, um die gewünschten Polymereigenschaften zu erzielen.If the limited coalescence method is used, to produce the composite particles that are used in the Invention should be used, so should monomers and polymerization conditions selected be by polymerization to form a core polymer to lead, which has a softening point as stated above. To suitable Monomers belong Styrene and vinyl monomers such as styrene, methyl methacrylate or butyl acrylate. Can too Mixtures of monomers are polymerized, such as styrene, butyl acrylate and methyl methacrylate to achieve the desired polymer properties to achieve.

Zu geeigneten kolloidalen, anorganischen Teilchen, die als Hüllenmaterial im Rahmen der Erfindung verwendet werden können, gehören kolloidale Kieselsäuren und modifizierte kolloidale Kieselsäuren, die erhältlich sind von der Firma DuPont als Ludox^® und kolloidale Aluminiumoxide, wie Dispal^® (Condea Corp.). Die Größe der kolloidalen, anorganischen Teilchen kann von 5 bis 100 nm reichen.Suitable colloidal inorganic particles that can be used as the shell material in the present invention include colloidal silica and modified colloidal silicas are available from DuPont as Ludox ^® and colloidal aluminas, such as Dispal ^® (Condea Corp.). The size of the colloidal, inorganic particles can range from 5 to 100 nm.

Die Hülle der Kern-Hüllenteilchen, die im Rahmen der Erfindung verwendet werden, kann weiter modifiziert werden nach Formation des primären Kern-Hüllen-teilchens, um eine Anzahl von Teilcheneigenschaften zu modifizieren, wie die Oberflächenladung auf den Teilchen. Soll die obere Schicht die Tinte festhalten, dann sollte die Oberflächenladung auf dem Teilchen entgegengesetzt der Ladung des Färbemittels sein. Besteht das Färbemittel beispielsweise aus einem anionischen oder negativen Farbstoff, dann sollte die Teilchenladung kationisch oder positiv sein, um den Farbstoff in der Schicht zu beizen. Soll umgekehrt die obere Schicht Tinte transportieren, dann sollte die Oberflächenladung auf dem Teilchen entweder neutral gemacht werden oder die gleiche sein wie die Ladung des Farbstoffes. Die Oberflächenladung auf den Teilchen kann gemessen werden nach der elektrokinetischen Schall-Amplituden-(ESA) Technik, die beschrieben wird in J. Colloid and Interface Science, 173, 406 (1995).The shell of the core-shell particles, which are used in the context of the invention can be further modified are formed according to the primary Core-shell particle, to modify a number of particle properties, such as that surface charge on the particles. If you want the top layer to hold the ink, then should the surface charge on the particle opposite the charge of the colorant his. Is the colorant there? for example from an anionic or negative dye, then the particle charge should be cationic or positive to the dye to pickle in the layer. Conversely, the top layer of ink is supposed to then transport the surface charge on the particle either be neutralized or be the same as the cargo of the dye. The surface charge on the particles can be measured according to the electrokinetic Sound Amplitude (ESA) technique described in J. Colloid and Interface Science, 173, 406 (1995).

Wie oben angegeben, liegt das Gewichts-Verhältnis der Hülle der anorganischen, kolloidalen Teilchen zu dem thermoplastischen Kern bei 1 : 5 bis 1 : 99, vorzugsweise bei 1 : 15 bis 1 : 50. Die % Kieselsäure werden bestimmt auf einer Probe, die von anhaftenden, kolloidalen Kieselsäureteilchen freigewaschen wurde unter Anwendung einer 14-MeV Neutronen-Aktivierungsanalyse zur Messung des Si-Gehaltes, wie sie beschrieben wird in "Activation Analysis with Neutron Generators", S. Nargolwalla and E. Przybylowicz Herausgeber, John Wiley & Sons Inc. (1973), Seite 528.As stated above, the weight ratio is the Cover the inorganic colloidal particles to the thermoplastic core at 1: 5 to 1:99, preferably at 1:15 to 1:50. The% silica are determined on a sample of adherent, colloidal silica was washed free using a 14 MeV neutron activation analysis for measuring the Si content, as described in "Activation Analysis with Neutron Generators ", S. Nargolwalla and E. Przybylowicz editors, John Wiley & Sons Inc. (1973), Page 528.

Ferner hat, wie oben angegeben, die Teilchengröße des Kern-Hüllenteilchens, das im Rahmen der Erfindung wirkt, eine Größe zwischen 0,5 und 10 μm, vorzugsweise von 0,9 bis 5 μm. Die Teilchengröße des Kern-Hüllenteilchens wird bestimmt mittels eines Analysegerätes vom Typ Horiba LA-920 Laser Scattering Particle Size Distribution Analyzer (Horiba Instruments, Inc.) und ist eine volumen-gewichtete Mittelgröße.Furthermore, as stated above, the particle size of the core-shell particle which is within the scope of the Er invention acts, a size between 0.5 and 10 microns, preferably from 0.9 to 5 microns. The particle size of the core-shell particle is determined using a Horiba LA-920 Laser Scattering Particle Size Distribution Analyzer (Horiba Instruments, Inc.) and is a volume-weighted medium size.

Ein Kern-Hüllenteilchen mit einer negativen Oberflächenladung aufgrund einer anhaftenden Schicht von negativ geladenen, kolloidalen Kieselsäureteilchen kann neutral gemacht werden oder kationisch durch Verwendung von kationischen, oberflächenaktiven Mitteln, wie sie beschrieben werden in Colloids and Surfaces, 28 (1987), 159–168 und in den dort zitierten Literaturstellen. Wasserlösliche, kationische Polymere, wie Poly(diallyldimethylammonium)chlorid oder kationische, kolloidale Latexteilchen, können dazu verwendet werden, um die Oberflächenladung des Kern-Hüllenteilchens zu modifizieren, wie es in der oben angegebenen Arbeit in dem Journal of the American Chemical Society beschrieben wird. Kern-Hüllen-teilchen mit einer kationischen Oberflächenladung aufgrund einer anhaftenden Schicht von kationisch aufgeladener, kolloidaler Kieselsäure können anionisch gemacht werden durch Anwendung ähnlicher Verfahren. Ferner können die Oberflächenladung oder die Benetzungseigenschaften der Kieselsäurehülle modifiziert werden durch Behandlung mit einer Vielzahl von Silanen, wie es beschrieben wird in der Literaturstelle Chemtech, 7, 766–778 (1977).A core-shell particle with a negative one surface charge due to an adherent layer of negatively charged, colloidal silica can be made neutral or cationic by using cationic, surface active Means as described in Colloids and Surfaces, 28 (1987) 159-168 and in the references cited there. Water-soluble, cationic polymers such as poly (diallyldimethylammonium) chloride or cationic, colloidal latex particles, can be used to around the surface charge of the core-shell particle to modify as described in the above work in the journal of the American Chemical Society. particle core-shell with a cationic surface charge due to an adherent layer of cationically charged, colloidal silica can be made anionic using similar procedures. Further can the surface charge or the wetting properties of the silica shell are modified by Treatment with a variety of silanes as described in Chemtech, 7, 766-778 (1977).

Das polymere Bindemittel, das in dem Aufzeichnungselement der Erfindung verwendet wird, ist nicht auf bestimmte Bindemittel beschränkt. Beliebige Polymere oder Mischungen von Polymeren, die Filmbildner sind und dahingehend wirken, dass sie Teilchen, wie oben beschrieben, unter Erzeugung einer kohärenten Schicht bei der Beschichtung binden, sind geeignet. Zu Beispielen von derartigen Bindemitteln gehören in Wasser lösliche Polymere, wie Gelatine, Poly(vinyl-alkohol), Poly(ethylenoxid), Poly(2-ethyl-2-oxazolin), Cellulose-Polymere, wie Methylcellulose, Emulsionspolymere und -copolymere, wie Ethylen-Vinylchlorid, Poly(acrylate), Poly(vinylacetat), Polyvinylidenchlorid, Vinylacetat-Vinylchlorid und wässrige Polymerdispersionen, wie Dispersionen von Polyurethanen und Polyurethankompositionen.The polymeric binder used in the recording element of the invention is not used certain binders limited. Any polymers or mixtures of polymers that are film formers and act to particle as described above creating a coherent layer bind in the coating are suitable. Examples of such Binders belong soluble in water Polymers such as gelatin, poly (vinyl alcohol), poly (ethylene oxide), Poly (2-ethyl-2-oxazoline), cellulose polymers, such as methyl cellulose, Emulsion polymers and copolymers, such as ethylene-vinyl chloride, poly (acrylates), Poly (vinyl acetate), polyvinylidene chloride, vinyl acetate-vinyl chloride and watery Polymer dispersions, such as dispersions of polyurethanes and polyurethane compositions.

Wie oben angegeben, liegt das Verhältnis von Teilchen-zu-Bindemittel zwischen 95 : 5 und 50 : 50, vorzugsweise zwischen 90 : 10 und 80 : 20. Liegt das Teilchen-zu-Bindemittel-Verhältnis über dem angegebenen Bereich, so hat die Schicht keinerlei kohäsive Festigkeit. Liegt das Verhältnis von Teilchen-zu-Bindemittel unter dem angegebenen Bereich, so ist die Schicht nicht porös genug, um eine schnelle Trocknungszeit zu ermöglichen.As stated above, the ratio of Particle-to-binder between 95: 5 and 50:50, preferably between 90:10 and 80:20. If the particle to binder ratio is above that specified range, the layer has no cohesive strength. Is the relationship from particle-to-binder under the specified range the layer is not porous enough to allow a quick drying time.

Die Trägerschicht oder Trägerschichten haben im Allgemeinen eine Dicke von 1 μm bis 50 μm und die obere Schicht oder oberste Schicht hat im Allgemeinen eine Dicke von 2 μm bis 50 μm.The carrier layer or layers generally have a thickness of 1 μm to 50 μm and the upper layer or top layer generally has a thickness of 2 μm to 50 μm.

Hält die oberste Schicht das Tintenbild zurück, dann wirkt die Trägerschicht als ein Reservoir oder als eine Schwammschicht für die Absorption des Tinten-Lösungsmittels. Ist die oberste Schicht eine Tinte transportierende Schicht, dann dient die Trägerschicht zusätzlich dazu, das Tintenbild zurückzuhalten. Die Trägerschicht kann hydrophil sein und quellbar oder porös. Ganz allgemein liegt die Trägerschicht in einer Menge von 1 g/m² bis 50 g/m² vor, vorzugsweise in einer Menge von 5,0 g/m² bis 30 g/m². Zu geeigneten hydrophilen Materialien gehören Gelatine, acetylierte Gelatine, phthalierte Gelatine, oxidierte Gelatine, Chitosan, Poly(alky-lenoxid), Poly(vinylalkohol), modifizierter Poly(vinylalkohol), sulfonierter Polyester, teilweise hydrolysierter Poly(vinylacetat/Vinylalkohol), Poly(acrylsäure), Poly(1-vinylpyrrolidon), Poly(natrium-styrolsulfonat), Poly(2-acrylamido-2-methansulfon-säure), Polyacrylamid oder Mischungen hiervon. Auch können Copolymere von diesen Polymeren mit hydrophoben Monomeren verwendet werden. Zu geeigneten porösen Materialien für die Trägerschicht gehören zum Beispiel Kieselsäure oder Aluminiumoxid in einem polymeren Bindemittel, einschließlich hydrophilen Bindemitteln, wie jenen, die oben beschrieben wurden.If the top layer retains the ink image, the backing layer acts as a reservoir or as a sponge layer for absorption of the ink solvent. If the top layer is an ink-transporting layer, the backing layer additionally serves to retain the ink image. The carrier layer can be hydrophilic and swellable or porous. In general, the carrier layer is present in an amount of 1 g / m ² to 50 g / m ² , preferably in an amount of 5.0 g / m ² to 30 g / m ² . Suitable hydrophilic materials include gelatin, acetylated gelatin, phthalated gelatin, oxidized gelatin, chitosan, poly (alkylene oxide), poly (vinyl alcohol), modified poly (vinyl alcohol), sulfonated polyester, partially hydrolyzed poly (vinyl acetate / vinyl alcohol), poly ( acrylic acid), poly (1-vinylpyrrolidone), poly (sodium styrene sulfonate), poly (2-acrylamido-2-methanesulfonic acid), polyacrylamide or mixtures thereof. Copolymers of these polymers with hydrophobic monomers can also be used. Suitable porous materials for the support layer include, for example, silica or alumina in a polymeric binder, including hydrophilic binders such as those described above.

Im Falle einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält die Trägerschicht Gelatine, die bis zu 15% eines anderen hydrophilen Materials enthalten kann, wie Poly(1-vinylpyrrolidon). Im Falle einer anderen bevorzugten Ausführungsform weist die Trägerschicht poröses, abgerauchtes Aluminiumoxid in einem quervernetzten Poly(vinylalkohol) Bindemittel auf.In the case of a preferred embodiment of the invention the backing layer Gelatin, which contain up to 15% of another hydrophilic material can, such as poly (1-vinylpyrrolidone). In the case of another preferred embodiment has the carrier layer porous smoked aluminum oxide in a cross-linked poly (vinyl alcohol) Binder.

Der Träger, der in dem Tintenstrahl-Aufzeichnungselement der Erfindung verwendet wird, kann opak, transluzent oder transparent sein. Beispielsweise können verwendet werden einfaches Papier, mit Harz beschichtetes Papier, verschiedene plastische Materialien, einschließlich Polyesterharze, wie Poly(ethylenterephtha-lat), Poly(ethylennaphthalat) und Poly(esterdiacetat), ein Polycarbonatharz, ein Fluorharz, wie zum Beispiel Poly(tetrafluoroethylen), Metallfolien, verschiedene Glasmaterialien und dergleichen. Im Falle einer bevorzugten Ausführungsform ist der Träger ein mit Harz beschichtetes Papier. Die Dicke des im Rahmen der Erfindung verwendeten Trägers kann bei 12 bis 500 μm, vorzugsweise bei 75 bis 300 μm liegen.The carrier used in the ink jet recording element The invention used can be opaque, translucent or transparent his. For example we use plain paper, paper coated with resin, various plastic materials, including polyester resins such as poly (ethylene terephthalate), Poly (ethylene naphthalate) and poly (ester diacetate), a polycarbonate resin, a fluororesin, such as poly (tetrafluoroethylene), metal foils, various glass materials and the like. In the case of a preferred one embodiment is the carrier a paper coated with resin. The thickness of the scope of the invention used carrier can range from 12 to 500 μm, preferably at 75 to 300 μm lie.

Falls erwünscht, kann, um die Adhäsion der Trägerschicht gegenüber dem Träger zu verbessern, die Oberfläche des Trägers einer Corona-Entladungsbehandlung unterworfen werden vor dem Aufbringen der Trägerschicht oder der Lösungsmittel absorbierenden Schicht auf den Träger.If desired, the adhesion of the backing across from the carrier to improve the surface of the carrier be subjected to a corona discharge treatment before application the backing layer or the solvent absorbent layer on the support.

Da das Bildaufzeichnungselement in Kontakt mit anderen Bildaufzeichnungsgegenständen oder Antriebs- oder Transportmechanismen der Bildaufzeichnungsgeräte gelangen kann, können dem Element Additive zugesetzt werden, wie oberflächenaktive Mittel, Gleitmittel, Mattierungsmittel und dergleichen, und zwar in dem Umfang, der die Eigenschaften von Interesse nicht nachteilig beeinträchtig. Zusätzlich kann die oberste Schicht der Erfindung auch andere Additive enthalten, wie Viskositäts-Modifizierungsmittel oder Beizmittel.Since the imaging element in Contact with other imaging objects or drive or transport mechanisms of the image recording devices can get additives such as surfactants are added to the element Agents, lubricants, matting agents and the like, namely to the extent that the properties of interest are not detrimental impaired. additionally the top layer of the invention may also contain other additives, such as viscosity modifiers or mordants.

Die oben beschriebenen Schichten, einschließlich der Trägerschicht und der obersten Schicht, können nach üblichen Beschichtungsmethoden auf Trägermaterialien aufgetragen werden, wie nach dem Stande der Technik üblich ist. Zu den Beschichtungsmethoden können gehören, ohne dass eine Beschränkung hierauf erfolgt, eine Beschichtung mit einem mit einem Draht umwickelten Stab, eine Schlitzbeschichtung, eine Gleittrichterbeschichtung, eine Gravurebeschichtung, eine Vorhangbeschichtung und dergleichen. Einige dieser Methoden ermöglichen eine gleichzeitige Beschichtung mit beiden Schichten, was vorteilhaft ist aufgrund einer ökonomischen Herstellungsperspektive.The layers described above, including the backing layer and the top layer, according to usual Coating methods on substrates are applied, as is customary in the prior art. To the coating methods can belong, without any limitation This is followed by a coating with a wire wrapped around it Rod, a slot coating, a sliding funnel coating, an engraving coating, a curtain coating and the like. Allow some of these methods a simultaneous coating with both layers, which is advantageous is due to an economic Manufacturing perspective.

Tintenstrahl-Tinten, die zur Aufzeichnung von Bildern in Aufzeichnungselementen der vorliegenden Erfindung verwendet werden, sind aus dem Stande der Technik bekannt. Die Tinten-Zusammensetzungen, die im Rahmen des Tintenstrahl-Druckes verwendet werden, bestehen in typischer Weise aus flüssigen Zusammensetzungen mit einem Lösungsmittel oder einer Trägerflüssigkeit, Farbstoffen oder Pigmenten, Feuchthaltemitteln, organischen Lösungsmitteln, Detergentien, Dickungsmitteln, Schutzmitteln und dergleichen. Das Lösungsmittel oder die Trägerflüssigkeit kann allein aus Wasser bestehen oder sie kann aus Wasser bestehen, das mit anderen mit Wasser mischbaren Lösungsmitteln vermischt ist, wie mit mehrwertigen Alkoholen. Tinten, in denen organische Materialien, wie mehrwertige Alkohole den überwiegenden Träger oder die überwiegende Lösungsmittelflüssigkeit darstellen, können ebenfalls verwendet werden. Besonders geeignet sind gemischte Lösungsmittel aus Wasser und mehrwertigen Alkoholen. Die Farbstoffe, die in solchen Zusammensetzungen verwendet werden, sind in typischer Weise in Wasser lösliche Farbstoffe vom Typ der Direkt-Farbstoffe und Säure-Farbstoffe. Derartige flüssige Zusammensetzungen sind ausführlich im Stande der Technik beschrieben worden, wozu beispielsweise gehören die US-A-4 381 946; 4 239 543 und 4 781 758.Inkjet inks used for recording of images in recording elements of the present invention are used are known from the prior art. The ink compositions used in inkjet printing exist typically from liquid Compositions with a solvent or a carrier liquid, Dyes or pigments, humectants, organic solvents, Detergents, thickeners, preservatives and the like. The solvent or the carrier liquid can be water alone or it can be water that is mixed with other water-miscible solvents, like with polyhydric alcohols. Inks in which organic materials, like polyhydric alcohols the majority carrier or the predominant solvent liquid can represent can also be used. Mixed solvents are particularly suitable from water and polyhydric alcohols. The dyes in such Compositions used are typically in water soluble Direct-dye type and acid-type dye. Such liquid compositions are detailed have been described in the prior art, including, for example US-A-4,381,946; 4,239,543 and 4,781,758.

Die folgenden Beispiele veranschaulichen die Erfindung weiter.The following examples illustrate the invention further.

Beispiel 1example 1

Herstellung von Kern-Hüllenteilchen der ErfindungManufacture of core-shell particles the invention

1) 3-μm Teilchen mit einer kolloidalen Kieselsäurehülle und einem Polyesterkern, hergestellt nach dem evaporativen, beschränkten Koaleszenz-Prozess1) 3-µm particles with a colloidal Silica shell and a polyester core, manufactured using the evaporative, limited coalescence process

Zu 225 g Ethylacetat wurden 25 g Kao^® C Polyesterharz zugegeben, worauf bis zur Lösung gerührt wurde. Getrennt hiervon wurde eine wässrige Lösung hergestellt aus 375 g pH 4 Puffer, 21 g Ludox TM50^® kolloidaler Kieselsäure (50 Gew.-% Kieselsäure, DuPont Corp.) und 4,5 g 10% Poly(adipinsäure-co-methylaminoethanol). Die wässrige Phase wurde in ein Mischgerät vom Typ Silverson Mixer gegeben und bei eingeschaltetem Mischgerät wurde die organische Phase zugegeben und emulgiert bei 6000 Umdrehungen/Minute während einer Minute. Die Emulsion wurde dann durch ein Mikrofluidisiergerät (Microfluidics Manufacturing model 110T) gegeben, um die Emulsions-Tröpfchengröße weiter zu reduzieren. Nach der Verdampfung des Ethylacetates wurde eine Population von kugelartigen mit Kieselsäure beschichteten Polyesterteilchen einer engen Größenverteilung erhalten mit einer Teilchengröße von 3,0 μm ± 0,36 μm. Eine Abtast-Elektronen-Mikroskopie einer durch Gefrieren gebrochenen Probe zeigte, dass die Oberfläche der Teilchen vollständig mit einer Hülle von anhaftender, kolloidaler Kieselsäure bedeckt war. Eine Neutronen-Aktivierungsanalyse einer Probe, die von nicht anhaftender, kolloidaler Kieselsäure freigewaschen worden war, ergab, dass die Gewichtsfraktion der anhaftenden Kieselsäurehülle bei 3,9% lag. Die aufgeschlämmten Feststoffe bestanden somit zu 73% aus Kern-Hüllenteilchen und 27% aus nicht anhaftender Kieselsäure. Eine ausreichende Wassermenge wurde abdekandiert, um eine Aufschlämmung mit 30% Feststoffen zu erhalten.25 g of Kao ^® C polyester resin were added to 225 g of ethyl acetate, and the mixture was stirred until dissolved. Separately thereof, an aqueous solution was prepared from 375 g of pH 4 buffer, 21 g Ludox TM50 ^® colloidal silica (50 wt .-% silica, DuPont Corp.), and 4.5 g of 10% poly (adipic acid-co-methylaminoethanol). The aqueous phase was placed in a Silverson Mixer mixer and with the mixer on, the organic phase was added and emulsified at 6000 rpm for one minute. The emulsion was then passed through a microfluidizer (Microfluidics Manufacturing model 110T) to further reduce the emulsion droplet size. After evaporation of the ethyl acetate, a population of spherical silica particles coated with silica with a narrow size distribution was obtained with a particle size of 3.0 μm ± 0.36 μm. Scanning electron microscopy of a sample broken by freezing showed that the surface of the particles was completely covered with an envelope of adhering colloidal silica. A neutron activation analysis of a sample that had been washed free of non-adhering colloidal silica showed that the weight fraction of the adhering silica shell was 3.9%. The slurried solids thus consisted of 73% core-shell particles and 27% non-adhering silica. A sufficient amount of water was decanted to obtain a 30% solids slurry.

2) 2-μm Teilchen mit einer kolloidalen Kieselsäurehülle und einem Polystyrolkern: Herstellt über den beschränkten Koaleszenz-Prozess2) 2-µm particles with a colloidal Silica shell and a polystyrene core: Manufactured via the limited coalescence process

Zu 333 g Styrol wurden 10 g 2,2'-Azobis(2,4-dimethylvaleronitril), Vazo 52^® (DuPont Corp.) zugegeben und solange gerührt, bis sich das Vazo 52^® gelöst hatte. Getrennt hiervon wurde eine wässrige Phase hergestellt durch Zugabe von 1000 g destilliertem Wasser zu 10,43 g Kaliumhydrogenphthalat, 4 g 0,1 N HCl, 7,2 g Poly(adipinsäure-co-methylaminoethanol) und 91,5 g Ludox TM^® kolloidale Kieselsäure, worauf 15 Minuten lang gerührt wurde. Die organische Phase wurde dann unter Rühren (Marine-Propellerrührer) zu der wässrigen Phase zugegeben, worauf 15 Minuten lang gerührt wurde. Die erhaltene Dispersion wurde zweimal durch ein Homogenisiergerät vom Typ Gaulin homogenizer mit 20,7 MPa gegeben, worauf 16 Stunden lang auf 54°C erhitzt wurde. Eine Neutronen-Aktivierungsanalyse einer Probe, die von nicht anhaftender, kolloidaler Kieselsäure freigewaschen worden war, ergab, dass die Gewichtsfraktion der anhaftenden Kieselsäurehülle bei 6,6% lag. Die festen Bestandteile der Aufschlämmung bestanden somit zu 94% aus Kern-Hüllenteilchen und 6% nicht anhaftender Kieselsäure. Die Feststoffe wurden eingestellt, um eine Aufschlämmung mit 27% Feststoffen zu erhalten. Erhalten wurde hierdurch eine Population von mit Kieselsäure beschichteten Polystyrolteilchen mit einer engen Größenverteilung mit einer Teilchengröße von 2,0 ± 0,36 μm.To 333 g of styrene, 10 g of 2,2'-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), Vazo ^® 52 (DuPont Corp.) was added and stirred until the Vazo was dissolved 52 ^®. Separately, an aqueous phase was prepared by adding 1000 g of distilled water to 10.43 g potassium hydrogen phthalate, 4 g 0.1N HCl, 7.2 g poly (adipic acid-co-methylaminoethanol) and 91.5 g of Ludox TM colloidal ^® Silica, followed by stirring for 15 minutes. The organic phase was then added to the aqueous phase with stirring (marine propeller stirrer), followed by stirring for 15 minutes. The dispersion obtained was passed twice through a Gaulin homogenizer of 20.7 MPa, followed by heating at 54 ° C for 16 hours. A neutron activation analysis of a sample that had been washed free of non-adhering colloidal silica showed that the weight fraction of the adhering silica shell was 6.6%. The solid components of the slurry thus consisted of 94% core-shell particles and 6% non-adhering silica. The solids were adjusted to obtain a 27% solids slurry. A population of silica-coated polystyrene particles was thus obtained a narrow size distribution with a particle size of 2.0 ± 0.36 μm.

3) 6-μm Teilchen mit einer Hülle aus kolloidaler Kieselsäure und einem Polyesterkern, hergestellt über den evaporativen beschränkten Koaleszenz-Prozess3) 6-μm particles with a shell colloidal silica and a polyester core made by the evaporative limited coalescence process

Es wurde das gleiche Verfahren angewandt, wie oben unter 1) beschrieben, mit der Ausnahme, dass die wässrige Phase enthielt 375 g pH 4 Puffer, 5,0 g Ludox TM^® kolloidale Kieselsäure und 1,1 g 10% Poly(adipinsäure-co-methylaminoethanol). Nach Verdampfen des Ethylacates wurde eine Population von mit Kieselsäure beschichteten Polyesterteilchen einer engen Größenverteilung erhalten mit einer Teilchengröße von 6,4 μm ± 0,36 μm. Eine Neutronen-Aktivierungsanalyse einer Probe, die von nicht anhaftender, kolloidaler Kieselsäure freigewaschen worden war, ergab, dass die Gewichtsfraktion der anhaftenden Kieselsäurehülle bei 2,1% lag. Die Feststoffe der Aufschlämmung bestanden somit zu 93% aus Kern-Hüllenteilchen und 7% nicht anhaftender Kieselsäure. Eine ausreichende Wassermenge wurde abdekandiert, um eine Aufschlämmung mit 30% Feststoffen zu erhalten.It was used the same procedure as described above under 1), except that the aqueous phase contained 375 g pH 4 buffer, 5.0 g Ludox TM ^® colloidal silica and 1.1 g of 10% poly (adipic acid-co -methylaminoethanol). After evaporating the ethyl acetate, a population of silica-coated polyester particles of a narrow size distribution was obtained with a particle size of 6.4 μm ± 0.36 μm. A neutron activation analysis of a sample that had been washed free of non-adhering colloidal silica showed that the weight fraction of the adhering silica shell was 2.1%. The slurry solids thus consisted of 93% core-shell particles and 7% non-adhering silica. A sufficient amount of water was decanted to obtain a 30% solids slurry.

4) 2-μm Teilchen mit einer Hülle aus kolloidaler Kieselsäure und einem Polystyrolkern: Hergestellt über den beschränkten Koaleszenz-Prozess und durch Modifizierung der Oberflächenladung mit einem kolloidalen, kationischen Latex4) 2-μm particles with a shell colloidal silica and a polystyrene core: Made using the limited coalescence process and by modifying the surface charge with a colloidal, cationic latex

Zu 15,1 g der Aufschlämmung mit 27% Feststoffen, hergestellt, wie oben unter 2) beschrieben, wurden zugegeben 1,7 g einer 15% Feststoffe enthaltenden, kationischen 100 nm kolloidalen Latexdispersion von Divinylbenzol-co-N-vinylbenzyl-N,N,N-trimethylammoniumchlorid. Eine ESA-Titration ergab einen Äquivalenzpunkt von 0,033 g 15% Latex/g Feststoffe.To 15.1 g of the slurry with 27% solids, prepared as described in 2) above, were added 1.7 g of a cationic 100 nm colloidal containing 15% solids Latex dispersion of divinylbenzene-co-N-vinylbenzyl-N, N, N-trimethylammonium chloride. An ESA titration gave an equivalence point from 0.033 g 15% latex / g solids.

5) 2-μm Teilchen mit einer Hülle aus kolloidaler Kieselsäure und einem Polystyrolkern: Hergestellt über den beschränkten Koaleszenz-Prozess und durch Modifizierung der Oberflächenladung mit einem in Wasser löslichen, kationischen Polymer5) 2-µm particles with a shell colloidal silica and a polystyrene core: Made using the limited coalescence process and by modifying the surface charge with one in water soluble cationic polymer

Zu 15,1 g der 27% Feststoffe enthaltenden Aufschlämmung, hergestellt, wie unter 2) beschrieben, wurden zugegeben 1,7 g einer 0,2%-igen wässrigen Lösung von Poly(diallyldimethylammoniumchlorid) (Aldrich Corp.). Eine ESA-Titration ergab einen Äquivalenzpunkt von 0,05 g 0,2% Polymer/g Feststoffe.To 15.1 g of the 27% solids slurry prepared as described under 2), 1.7 g of a was added 0.2% aqueous solution from Poly (diallyldimethylammonium chloride) (Aldrich Corp.). An ESA titration gave an equivalence point of 0.05 g 0.2% polymer / g solids.

6) 2-μm Teilchen mit einer Hülle aus kolloidaler Kieselsäure und einem Polystyrolkern: Hergestellt über den beschränkten Koaleszenz-Prozess und durch Modifizierung der Oberfläche durch ein Silan6) 2-µm particles with a shell colloidal silica and a polystyrene core: Made using the limited coalescence process and by modifying the surface with a silane

Zu 20 g der 27% Feststoffe enthaltenden Aufschlämmung, hergestellt, wie oben unter 2) beschrieben, wurden zugegeben 0,27 g N-(2-Aminoethyl)-3-aminopropylmethyldimethoxysilan (United Chemical Technologies, Inc.), worauf die Mischung über Nacht gerührt wurde.To 20 g of those containing 27% solids slurry prepared as described under 2) above, 0.27 was added g N- (2-aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane (United Chemical Technologies, Inc.), followed by mixing overnight touched has been.

C-1 Kolloidale Vergleichs-KieselsäureteilchenC-1 Comparative Colloidal Silica Particles

Im Handel erhältliches Ludox TM50^®, eine 50%-ige Dispersion von 22 nm großen Kieselsäureteilchen wurde verwendet.Commercially available Ludox TM50 ^® , a 50% dispersion of 22 nm silica particles was used.

C-2 1 μm große Vergleichs-KieselsäuregelteilchenC-2 1 micron comparison silica gel particles

Eine im Handel erhältliche 20% Feststoffe aufweisende Aufschlämmung mit der Bezeichnung SyloJet^® 710A mit Silicagelteilchen einer Größe von 1 μm wurde verwendet.A commercially available 20% solids slurry comprising with the label ^® Sylojet 710A silica gel particles with a size of 1 micron was used.

C-3 6 μm Vergleichs-KieselsäuregelteilchenC-3 6 µm comparison silica gel particles

Eine im Handel erhältliche Kieselsäure vom Typ Gasil^® 23,6 μm (Crossfield Limited) wurde zu einer ausreichenden Menge Wasser zugegeben, um eine Aufschlämmung mit 18% Feststoffen zu erhalten.A commercially available silica type Gasil ^® 23.6 microns (Crossfield Limited) was added to a sufficient amount of water to obtain a slurry having 18% solids.

Lösung 1 der ErfindungSolution 1 of the invention

Zu 9,0 g der 30% Feststoffe aufweisenden Aufschlämmung 1 wurden zugegeben 9,63 g Wasser und 1,37 g Witcobond^® W215 Polyurethan (Witco Corp.) unter Gewinnung einer 16% Feststoffe aufweisenden Aufschlämmung mit einem Feststoffverhältnis von 80 Teilen 3 μm Kern-Hüllenteilchen zu 20 Teilen Polyurethan-Bindemittel.To 9.0 g of the 30% solids slurry having 1 were added 9.63 g water and 1.37 g of Witcobond ^® W215 polyurethane (Witco Corp.) to give a 16% solids slurry having a solids ratio of 80 parts of 3 micron core -Shell particles to 20 parts of polyure than-binder.

Lösung 2 der ErfindungSolution 2 of the invention

Zu 18,2 g der 27% Feststoffe enthaltenden Aufschlämmung 2 wurden zugegeben 0,1 g Wasser und 1,72 g Airflex^® 4500 Ethylen-Vinylchloridemulsion (Air Products Corp.) unter Erzielung einer 30% Feststoffe enthaltenden Emulsion mit einem Feststoffverhältnis von 84 Teilen 2 μm Kern-Hüllenteilchen zu 16 Teilen Bindemittel.To 18.2 of the 27% solids slurry containing 2 g were added 0.1 g of water and 1.72 g of Airflex ^® 4500 ethylene vinyl chloride emulsion (Air Products Corp.) to give a 30% solids emulsion having a solid ratio of 84 parts 2 μm core-shell particles to 16 parts of binder.

Lösung 3 der ErfindungSolution 3 of the invention

Zu 10,0 g der 27% Feststoffe aufweisenden Aufschlämmung 2 wurden zugegeben 1,37 g Witcobond^® W320 Polyurethan (Witco Corp.) unter Erzielung einer Aufschlämmung mit 28% Feststoffen mit einem Feststoffverhältnis von 84 Teilen 2 μm Kern-Hüllenteilchen zu 16 Teilen Bindemittel.To 10.0 of the 27% solids g having slurry 2 was added 1.37 g of Witcobond ^® W320 polyurethane (Witco Corp.) microns, achieving a slurry with 28% solids with a solids ratio of 84 parts of 2 core-shell particles to 16 parts binder ,

Lösung 4 der ErfindungSolution 4 of the invention

Zu 17,4 g deionisiertem Wasser wurden zugegeben 12 g der 30% Feststoffe aufweisenden Aufschlämmung 3, 20,2 g einer 10%-igen Poly(vinylalkohol) Lösung (Gohsenol^® Z200 Nippon Gohsei Corp.), 8,6 g einer 10%-igen Gelatinelösung, 1,55 g eines Latexpolymeren, Rhoplex^® B-60A (Rohm und Haas Co.) und 0,3 g einer 10%-igen Lösung eines oberflächenaktiven Mittels (Olin 10G^®) unter Gewinnung einer Aufschlämmung mit 12% Feststoffen mit einem Feststoffverhältnis von 48 Teilen 6 μm Kern-Hüllenteilchen zu 52 Teilen Bindemittel.17.4 g of deionized water were added 12 g 30% solids slurry having 3, 20.2 g of a 10% poly (vinyl alcohol) solution (Gohsenol ^® Z200 Nippon Gohsei Corp.), 8.6 g of a 10% gelatin solution, 1.55 g of a latex polymer, Rhoplex ^® B-60A (Rohm and Haas Co.) and 0.3 g of a 10% solution of a surfactant (Olin 10G ^® ) to obtain a slurry with 12% solids with a solid ratio of 48 parts of 6 μm core-shell particles to 52 parts of binder.

Lösung 5 der ErfindungSolution 5 of the invention

Zu der wässrigen Aufschlämmung von Teilchen mit modifizierter Oberflächenladung 4) gemäß der Erfindung wurden zugegeben 2,19 g Witcobond^® 215 Polyurethan unter Gewinnung einer Aufschlämmung mit 27% Feststoffen.To the aqueous slurry of particles having a modified surface charge 4) according to the invention were added 2.19 g of Witcobond ^® 215 polyurethane to give a slurry with 27% solids.

Lösung 6 der ErfindungSolution 6 of the invention

Zu der wässrigen Aufschlämmung von Teilchen mit modifizierter Oberflächenladung 5) gemäß der Erfindung wurden zugegeben 2,19 g Witcobond^® 215 Polyurethan unter Gewinnung einer Aufschlämmung mit 27% Feststoffen.To the aqueous slurry of particles with modified surface charge 5) according to the invention was added 2.19 g of Witcobond ^® 215 polyurethane to obtain a slurry with 27% solids.

Lösung 7 der ErfindungSolution 7 of the invention

Zu 20,3 g der wässrigen Aufschlämmung der mit Silan modifizierten Teilchen 6) der Erfindung wurden zugegeben zusätzliche 7,9 g deionisiertes Wasser. Getrennt hiervon wurden 10 g deionisiertes Wasser zu 2,74 g Witcobond^® 215 Polyurethan zugegeben und diese Mischung wurde dann unter Rühren zu den Teilchen zugegeben, unter Gewinnung einer Aufschlämmung mit 16% Feststoffen.To 20.3 g of the aqueous slurry of the silane-modified particles 6) of the invention was added an additional 7.9 g of deionized water. Thereof isolated 10 g of deionized water were ^® 215 polyurethane added to 2.74 g Witcobond and this mixture was then added with stirring to the particles to give a slurry with 16% solids.

Vergleichs-Lösung C-1Comparative solution C-1

Zu 9,81 g deionisiertem Wasser wurden zugegeben 2,5 g 1% Kaliumhydrogenphthalat, 0,8 g 0,01 N HCl, 5,22 g C-1, Ludox TM50^® kolloidale Kieselsäure und 1,1 g 10% Poly(adipinsäure-co-methylaminoethanol). Zu dieser Suspension wurden unter Rühren zugegeben 1,37 g Polyurethan, Witcobond^® 215, unter Gewinnung einer Aufschlämmung mit 16% Feststoffen mit einem Feststoffverhältnis von 85 Teilen 22 nm kolloidalen Kieselsäureteilchen zu 15 Teilen Polyurethan-Bindemittel.To 9.81 g deionized water 2.5 g of 1% potassium hydrogen phthalate, 0.8 g of 0.01 N HCl was added, 5.22 g C-1, Ludox TM50 ^® colloidal silica and 1.1 g of 10% poly (adipic acid -co-methylaminoethanol). To this suspension was added with stirring 1.37 g of polyurethane, Witcobond ^® 215, to obtain a slurry having 16% solids with a solids ratio of 85 parts of 22 nm colloidal silica particles to 15 parts of the polyurethane binder.

Vergleichs-Lösung C-2Comparative solution C-2

Zu 9,41 g deionisiertem Wasser wurden zugegeben 2,5 g 1% Kaliumhydrogenphthalat, 0,8 g 0,01 N HCl, 3,89 g C-1, Ludox TM50^® kolloidale Kieselsäure und 0,83 g 10% Poly(adipinsäure-co-methylaminoethanol). Zu dieser Suspension wurden unter Rühren zugegeben 3,37 g Polyurethan, Witcobond^® 215, unter Gewinnung einer Aufschlämmung mit 16% Feststoffen mit einem Feststoffverhältnis von 63 Teilen 22 nm kolloidalen Kieselsäureteilchen zu 37 Teilen Polyurethan-Bindemittel.To 9.41 g of deionized water were added 2.5 g of 1% potassium hydrogen phthalate, 0.8 g of 0.01N HCl, 3.89 g of C-1, Ludox TM50 ^® colloidal silica and 0.83 g of 10% poly (adipic acid) -co-methylaminoethanol). To this suspension was added with stirring 3.37 g of polyurethane, Witcobond ^® 215, to obtain a slurry having 16% solids with a solids ratio of 63 parts of 22 nm colloidal silica particles to 37 parts of polyurethane binder.

Vergleichs-Lösung C-3Comparative solution C-3

Zu 11,4 g deionisiertem Wasser wurden zugegeben 18 g der 20% Feststoffe enthaltenden Aufschlämmung von Vergleichs-Teilchen C-2, 1,55 g Latexpolymer, Rhoplex^® B-60A (Rohm und Haas Co.), 20,2 g einer 10%-igen Poly(vinylalkohol) Lösung, Gohsenol Z200^®, 8,6 g einer 10%-igen Gelatinelösung und 0,3 g einer 10%-igen Lösung eines oberflächenaktiven Mittels (Olin 10G^®) unter Gewinnung einer Aufschlämmung mit 12% Feststoffen mit einem Feststoffverhältnis von 50 Teilen 1 μm Silicagelteilchen zu 50 Teilen Bindemittel.To 11.4 g of deionized water were added 18 of 20% solids slurry containing g of comparative particles C-2, 1.55 g of latex polymer, Rhoplex ^® B-60A (Rohm and Haas Co.), 20.2 g of a 10 % poly (vinyl alcohol) solution, Gohsenol Z200 ^® , 8.6 g of a 10% gelatin solution and 0.3 g of a 10% solution of a surfactant (Olin 10G ^® ) to obtain a slurry with 12% solids with a solids ratio of 50 parts of 1 μm silica gel particles to 50 parts of binder.

Vergleichs-Lösung C-4Comparative solution C-4

Zu 18,75 g deionisiertem Wasser wurden zugegeben 40,0 g der 18% Feststoffe enthaltenden Aufschlämmung der Vergleichs-Teilchen C-3, 40,4 g einer 10%-igen Poly(vinylalkohol) Lösung, Gohsenol Z200^®, 17,2 g einer 10%-igen Gelatinelösung, 3,10 g eines Latexpolymeren, Rhoplex^® B-60A und 0,6 g einer 10%-igen Lösung eines oberflächenaktiven Mittels (Olin 10G^®) unter Gewinnung einer 12% Feststoffe enthaltenden Aufschlämmung mit einem Feststoffverhältnis von 50 Teilen 6 μm Kieselsäuregelteilchen zu 50 Teilen Bindemittel.To 18.75 g of deionized water were added 40.0 g of the 18% solids slurry containing the comparative particles C-3, 40.4 g of a 10% poly (vinyl alcohol) solution, Z200 Gohsenol ^®, 17.2 g a 10% gelatin solution, 3.10 g of a latex polymer, Rhoplex ^® B-60A and 0.6 g of a 10% solution of a surfactant (Olin 10G ^® ) to obtain a 12% solids slurry with a solids ratio of 50 parts of 6 μm silica gel particles to 50 parts of binder.

Herstellung der Trägerschichtenmanufacturing of the carrier layers

Ein mit Polyethylenharz beschichteter Papierträger wurde einer Corona-Entladungsbehandlung unterworfen. Der Träger wurde dann bei 40 °C beschichtet mit entweder:

a) einer wässrigen Lösung mit 6,7% Gelatine und 1,2% Poly(vinylpyrrolidon), K90 (International Specialty Products Co.) unter Gewinnung einer Trägerschicht von 8,6 g/m²;
b) einer wässrigen Lösung mit 3,0% Gelatine, 0,60% Poly(vinylpyrrolidon), K90 (International Specialty Products Co.) und 0,40% kationischer 100 nm kolloidaler Latexdispersion von Divinylbenzol-co-N-vinylbenzyl-N,N,N-trimethylammoniumchlorid unter Gewinnung einer Trägerschicht von 4,3 g/m²; oder
c) zunächst einer 38 μm starken Unterschicht mit 87% abgerauchtem Aluminiumoxid, 9% Poly(vinylalkohol) und 4% Dihydroxydioxan als Quervernetzungsmittel und auf der ersten Unterschicht einer zweiten 2 μm starken Schicht mit 87% abgrauchtem Aluminiumoxid, 8% 100 nm kolloidaler Latexdispersion von Divinylbenzol-co-N-vinylbenzyl-N,N,N-trimethylammonium-chlorid, 6% Poly(vinylalkohol) und 1% oberflächenaktivem Mittel vom Typ Zonyl^® FSN (DuPont Corp.)

A paper base coated with polyethylene resin was subjected to a corona discharge treatment. The carrier was then coated at 40 ° C with either:

a) an aqueous solution with 6.7% gelatin and 1.2% poly (vinyl pyrrolidone), K90 (International Specialty Products Co.) to obtain a carrier layer of 8.6 g / m ² ;
b) an aqueous solution with 3.0% gelatin, 0.60% poly (vinylpyrrolidone), K90 (International Specialty Products Co.) and 0.40% cationic 100 nm colloidal latex dispersion of divinylbenzene-co-N-vinylbenzyl-N, N, N-trimethylammonium chloride to obtain a support layer of 4.3 g / m ² ; or
c) first a 38 μm thick lower layer with 87% smoked aluminum oxide, 9% poly (vinyl alcohol) and 4% dihydroxydioxane as cross-linking agent and on the first lower layer a second 2 μm thick layer with 87% worn aluminum oxide, 8% 100 nm colloidal latex dispersion of divinylbenzene-co-N-vinylbenzyl-N, N, N-trimethylammonium chloride, 6% poly (vinyl alcohol) and 1% surfactant Zonyl ^® FSN type (DuPont Corp.)

Die Lösungen wurden auf die Unterschichten aufgetragen unter Verwendung eines mit Draht umwickelten Stabes, kalibriert auf eine Nass-Beschichtungsstärke von 120 μm, worauf an der Luft getrocknet wurde unter Erzeugung der Elemente 1–8 der Erfindung und der Vergleichs-Elemente 1–3. Der 60°-Glanz wurde dann gemessen unter Verwendung eines Glanz-Reflektometers vom Typ Micro-TRI-glossreflectometer (BYK Gardener Corp.).The solutions were on the lower layers applied using a wire wrapped rod, calibrated to a wet coating thickness of 120 μm, after which air dried to produce elements 1-8 of the invention and the comparison elements 1-3. The 60 ° shine was then measured using a gloss reflectometer Micro-TRI gloss reflectometer (BYK Gardener Corp.).

Zusammenschmelzen (Fusing)Melting together (fusing)

Die Beschichtungen wurden zusammengeschmolzen in einem aufgeheizten Spalt bei 150°C und einem Druck von 4,2 kg/cm² gegenüber:

a) einem 75 μm Polyimid-Filmblatt Kapton^® (DuPont) bei 45,7 cm/Min. oder
b) einem mit einem Sol-Gel beschichteten Polyimid Kapton^® (DuPont) Band bei 63,5 cm/Min.

The coatings were melted together in a heated gap at 150 ° C. and a pressure of 4.2 kg / cm ² compared to:

a) a 75 μm polyimide film sheet Kapton ^® (DuPont) at 45.7 cm / min. or
b) a with a sol-gel coated polyimide Kapton ^® (DuPont) band at 63.5 cm / min.

Nach dem Abkühlen auf Raumtemperatur wurden die aufgeschmolzenen Zusammensetzungen abgetrennt und der 60°-Glanz wurde wiederum gemessen. Es wurden die folgenden Ergebnisse erhalten:After cooling to room temperature the melted compositions were separated and the 60 ° gloss became measured again. The following results were obtained:

Tabelle 1

Table 1

Die obigen Ergebnisse zeigen, dass die Elemente der Erfindung einen hohen Glanz zeigten im Vergleich zu den Vergleichs-Elementen.The above results show that the elements of the invention showed high gloss in comparison to the comparison elements.

Beispiel 2 - Schichten-Rissbildung und Tinten-AufnahmefähigkeitExample 2 - Layer Cracking and ink receptivity

Auf den Elementen wurden Bilder aufgezeichnet unter Verwendung eines Hewlett-Packard Photosmart^® Druckers mit einem rechteckigen 9 mm × 8 mm großen Testmuster für jede der primären und sekundären Farben bei einer 100% Tinten-Beschichtung. Die bedruckten Elemente wurden dann untersucht auf ihre Tinten-Absorptionsfähigkeit in Übereinstimmung mit den folgenden Untersuchungs-Standards.

A: Keine Deformation des rechteckigen Musters, wobei die scharfen Kanten des Musters beibehalten wurden.
B: Das rechteckige Muster wurde schwach abgerundet bei glatten Kanten.
C: Starke Ausbreitung und Deformation des rechteckigen Musters mit eingerissenen Kanten.
D: Puddel-Bildung (puddling) der Tinte auf der Oberfläche.

On the elements were imaged using a Hewlett-Packard Photosmart printer ^® with a rectangular 9 mm x 8 mm test pattern for each of the primary and secondary Colors with a 100% ink coating. The printed elements were then tested for ink absorbency in accordance with the following test standards.

A: No deformation of the rectangular pattern while keeping the sharp edges of the pattern.
B: The rectangular pattern was slightly rounded with smooth edges.
C: Large spread and deformation of the rectangular pattern with torn edges.
D: Puddling of the ink on the surface.

Für eine gute Tinten-Absorptionsfähigkeit ist eine Beurteilung gemäß A oder B erforderlich.For good ink absorbency is an assessment according to A or B required.

Die Schichten-Integrität wurde an den obigen bedruckten Elementen in sowohl den bedruckten als auch unbedruckten Bereichen ermittelt unter Betrachtung der Schichtenoberfläche mit einer 8-fachen Vergrößerungslinse in Übereinstimmung mit den folgenden Kriterien:

A: Es wurden keine Risse festgestellt.
B: Es wurden einige Risse festgestellt, die jedoch zu keinem praktischen Problem der Bildqualität führten.
C: Es wurden Risse festgestellt und Probleme bezüglich der Bildqualität, jedoch konnten keine Risse mit dem unbewaffneten Auge festgestellt werden.
D: Es wurden Risse mit dem unbewaffneten Auge festgestellt und es traten schwerwiegende Probleme in der Bildqualität auf.

The layer integrity was determined on the above printed elements in both the printed and unprinted areas considering the layer surface with an 8x magnifying lens in accordance with the following criteria:

A: No cracks were found.
B: Some cracks were found, but did not lead to a practical image quality problem.
C: Cracks were found and image quality problems, but no cracks were found with the naked eye.
D: Cracks were found with the unarmed eye and serious image quality problems occurred.

Für eine gute Schichten-Integrität ist eine Beurteilung gemäß A oder B erforderlich. Es wurden die folgenden Ergebnisse erhalten:For good layer integrity is an assessment according to A or B required. The following results were obtained:

Tabelle 2

Table 2

Die obigen Ergebnisse zeigen, dass die Elemente der Erfindung eine gute Schichten-Integrität und gute Tinten-Absorptionsfähigkeit im Vergleich zu den Vergleichs-Proben hatten. Insbesondere wurde keine Rissbildung ermittelt im Falle der Elemente 1 und 2, die die gleiche Gewichts-Fraktion an Bindemittel, wie das Vergleichs-Element C-1 enthielten, das starke Risse aufwies. Das Vergleichs-Element C-2, das eine höhere Gewichts-Fraktion an Bindemitel aufwies, zeigte keine Risse, hatte jedoch eine schlechte Tinten-Aufnahmefähigkeit.The above results show that the elements of the invention have good layer integrity and good ink absorbency compared to the comparison samples had. In particular, no crack formation was found in the case of elements 1 and 2, which have the same weight fraction of binder, such as the comparative element contained C-1, which had strong cracks. The comparison element C-2, which is a higher weight fraction had no cracks, but had a bad one Ink receptivity.

Claims

Ink jet recording element with a support in the order given, at least a backing layer with a hydrophilic or porous Material and a porous top layer, which either hold back an ink image or is able to transport, the porous cover layer being a polymer Has binder and thermally compliant core-shell particles, wherein The relationship particle to binder is between 95: 5 and 50:50, and each thermally compliant core-shell particle having: a) an envelope from inorganic colloidal particles, and b) a core a thermoplastic polymer, where the particles have a particle size between 0.5 μm and Have 10 μm, the polymeric core has a softening point of greater than 50 ° C and the weight ratio of the shell the inorganic colloidal particles to the thermoplastic Core is 1: 5 to 1:99;

The ink jet recording element according to claim 1, in which the backing layer Gelatin, acetylated gelatin, phthalated gelatin, oxidized Gelatin, chitosan, poly (alkylene oxide), poly (vinyl alcohol), modified poly (vinyl alcohol), sulfonated polyester, partially hydrolyzed poly (vinyl acetate / vinyl alcohol), Poly (acrylic acid), Poly (1-vinylpyrrolidone), poly (sodium styrene sulfonate), poly (2-acrylamido-2-methanesulfonic acid), polyacrylamide, silica, Contains alumina or mixtures thereof.

The ink jet recording element according to claim 1, in which the backing layer contains a mixture of gelatin and poly (vinyl pyrrolidone).

The ink jet recording element according to claim 1, in which the backing layer a mixture of smoked aluminum oxide and cross-linked Contains poly (vinyl alcohol).

The ink jet recording element according to claim 1, in which the backing layer a thickness of 1 μm up to 20 μm and the cover layer has a thickness of 2 μm to 50 μm.

The ink jet recording element according to claim 1, in which the carrier is a paper coated with resin.

The ink jet recording element according to claim 1, in which the polymeric binder gelatin, poly (vinyl alcohol), poly (ethylene oxide), Poly (2-ethyl-2-oxazoline), methyl cellulose, an ethylene-vinyl chloride copolymer, a polyacrylate, poly (vinyl acetate), poly (vinylidene chloride) Is vinyl acetate-vinyl chloride copolymer or a polyurethane.

The ink jet recording element according to claim 1, in which the polymeric binder comprises polyurethane.

The ink jet recording element according to claim 1, in which the thermoplastic polymer is a polyester, an acrylic polymer or is a styrene polymer.

An ink jet recording element according to claim 1, in which the inorganic colloidal particles from colloidal silica or colloidal alumina.